سختی ( Hardness) آب به دلیل حضور کاتیون های دو ظرفیتی و یا بیشتر، در آب ایجاد می شود. از مهم ترین فات دو ظرفیتی موجود در آب می توان کلسیم و منیزیم را نام برد. آهن، منگنز و آلومینیوم در آب های سطحی در غلطت های بسیار کم موجود می باشد.
آبی که دارای مقادیر زیادی از عناصر بالا باشد با عنوان آب سخت شناخته می شود.
برای کاهش و یا حتی از بین بردن سختی آب ، از دستگاه سختی گیر استفاده می شود. با استفاده از سختی گیر می توان تمامی سختی آب را کاهش داد، یعنی به بیان دیگر سختی گیر توانایی این را دارد که هم سختی موقت و هم سختی دائم آب را کاهش دهد.
سختی آب عبارتست از مجموع یون های کلسیم و منیزیم که عامل تشکیل رسوب در مبدل های حرارتی، دیگ های بخار، برج های خنک کننده می باشد که این رسوب سبب کاهش عمر دستگاه، مشکل در امر شستشو می شود. این دستگاه دارای مخزن عمودی بوده که با استفاده از رزین های کاتیونی سختی آب را از بین می برد و احیای رزینها با محلول آب نمک صورت می گیرد. نحوه عملکرد سیستم بدین صورت است که آب سخت با عبور از بستر رزین املاح کلسیم و منیزیم خود را با سدیم مبادله نموده و آب بدون سختی از سیستم جمع آوری می شود. پیش از اشباع کامل ظرفیت رزین عملیات احیا سازی با محلول کلرید سدیم انجام می شود که شامل مراحل شستشوی مع، مکش آب نمک و آبکشی می باشد.
در مورد دستگاه سختی گیر های رزینی، نحوه عملکردشان اینگونه می باشد که با جایگزین کردن یون های سخت منفی در آب سخت با اتم سدیم مثبت که در رزین موجود در سختی گیر می باشد، می توان تعریف نمود.
نکته مهم اینکه باید به طور متناوب رزین احیاء شود تا از رسوب مواد معدنی سخت در آن جلوگیری به عمل آورد.
با خارج شدن سختی گیر از سیکل و عبور نمک محلول در آب این فرایند صورت می گیرد و در این بازه زمانی که عموما در طول شب صورت می پذیرد، آب موجود در سیکل بدون سختی گیری وارد سیستم می شود تا به روند شست و شو خاتمه داده شود. استفاده از دو مخزن سختی گیر تحت عنوان سختی گیر دوبلکس روش جلوگیری از خروج سختی گیر از سیستم می شود.
در تمامی واحدهای صنعتی و خانگی که مقدار سختی آب (مجموع یون های کلسیم و منیزیم) بالاتر از حد مجاز برای مصارف بهداشتی و صنعتی باشد، برای سختی گیری آب و جلوگیری از بروز مشکلات تشکیل رسوب، تولید کف و ایجاد بیماری های گوارشی و کلیوی می توان از سختی گیرهای رزینی استفاده کرد. کاربردهای سختی گیری رزینی شامل موارد زیر می باشد:
سختی آب عبارتست از مجموع یون های کلسیم و منیزیم که عامل تشکیل رسوب در مبدل های حرارتی، دیگ های بخار، برج های خنک کننده می باشد که این رسوب سبب کاهش عمر دستگاه، مشکل در امر شستشو می شود.
سختی گیر دارای مخزن عمودی بوده که با استفاده از رزین های کاتیونی سختی آب را از بین می برد و احیای رزینها با محلول آب نمک صورت می گیرد. نحوه عملکرد سیستم بدین صورت است که آب سخت با عبور از بستر رزین املاح کلسیم و منیزیم خود را با سدیم مبادله نموده و آب بدون سختی از سیستم جمع آوری می شود. پیش از اشباع کامل ظرفیت رزین عملیات احیا سازی با محلول کلرید سدیم انجام می شود که شامل مراحل شستشوی مع، مکش آب نمک و آبکشی می باشد.
دستگاه سختی‌گیر مورد استفاده در تصفیه آب ، بیشتر به صورت مخزن استوانه فی با پوشش اپوکسی در داخل و یا از جنس مخزن FRP هستند. این دستگاه حاوی دریچه بازدید، شبکه لوله کشی مجهز به نازل های ورودی و خروجی آب و شیر آلات می باشد. همچنین مخزن پلی اتیلن ذخیره محلول کلرور سدیم و فشارسنج جزو متعلقات دستگاه است. ابعاد دستگاه وابسته به میزان گذر آب در واحد زمان (دبی) از سختی گیر و میزان املاح موجود در آب است.
سختی گیر رزینی
سختی گیر های رزینی بدلیل انجام تبادل یونی و جایگزینی یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب با یون های محلول سدیم از نظر عملکرد نسبت به رسوب زداهای مغناطیسی، الکترونیک و آلتراسونیک که املاح را صرفاً در آب معلق نگه می دارند مطمئن ترند، ولی از طرف دیگر سختی گیرهای رزینی علاوه بر جاگیر بودن ، نیازمند عملیات دائمی و منظم بک واش و احیاء رزین می باشند.
میزان جریان را معمولاً در حدود ۰.۲ تا ۱ متر مکعب در دقیقه به ازای هر متر مکعب از حجم رزین در نظر می‌‌گیرند. هر چند که حداکثر دبی جریان ورودی به واحدهای رزین تعویض یونی به علت افت فشار محدود میشود ولی حداقل دبی جریان به علت کانالیزه شدن (Channelize) نمی‌تواند خیلی کم باشد زیرا کانالیزه شدن باعث میشود که قسمتی از زرین بدون استفاده باشد. از این رو سرعت آب از بستر زرین باید حدود یک متر در ساعت باشد.
برای نگهداری و جلوگیری از خروج رزینها در قسمت پایین دستگاه و در زیر رزینها از یک صفحه مشبک و یک بستر سیلیس استفاده میشود. عمق رزین معمولاً بین ۰.۵ تا ۳ متر انتخاب می‌‌گردد و بر حسب نوع رزین ۵۰ تا ۱۰۰ درصد از حجم رزین، فضای خالی برای انبساط رزین در نظر گرفته میشود.انتخاب سختی گیر
در تمامی واحدهای صنعتی و خانگی که مقدار سختی آب (مجموع یون های کلسیم و منیزیم) بالاتر از حد مجاز برای مصارف بهداشتی و صنعتی باشد، برای سختی گیری آب و جلوگیری از بروز مشکلات تشکیل رسوب، تولید کف و ایجاد بیماری های گوارشی و کلیوی می توان از سختی گیرهای رزینی استفاده کرد. کاربردهای سختی گیری رزینی شامل موارد زیر می باشد:
- کاهش سختی آب آشامیدنی در مناطقی که مقدار یون های کلسیم و منیزیم بالاتر از حد مجاز و استاندارد برای سلامتی انسان می باشد.
- حذف و یا کاهش سختی آب در دیگ های بخار
- حذف و یا کاهش سختی آب در سیستم های گرمایشیو سرمایشی مانند مبدل های حرارتی، برج های خنک کننده
- حذف و یا کاهش سختی آب در صنایع نساجی و رنگرزی
درباره این سایت